JPH11150782A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最低共振周波数をスピーカボックスの空気の
スティフネスによって上昇することのないスピーカ装置
を提案せんとするものである。 【解決手段】 音放射用のスピーカユニット３が取付ら
れたスピーカボックス１の中に１個の開口２１ａ或いは
ダクトを有する気密ボックス２１を設け、このスピーカ
ボックス１の中の空気のスティフネスＳｃの変化がない
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小形軽量のスピーカ
装置に適用して好適なスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小形軽量のスピーカ装置として図
８に示す如きものが提案されている。この図８におい
て、１は合成樹脂等の小形軽量のスピーカボックスを示
し、このスピーカボックス１の前面に固定されたバッフ
ル板２の上側に穿ったスピーカ取付孔２ａにスピーカユ
ニット３を固定する。

【０００３】このスピーカユニット３は例えば次のよう
に構成されたものである。図８に示す如くリング状マグ
ネット４と、このリング状マグネット４を挟むように取
付けられたプレート５及びヨーク６とを設け、このプレ
ート５の内周側とヨーク６のセンターポール６ａと間に
磁気空隙７を形成する如くする。また、このプレート５
にはスピーカのフレーム８が取付けられ、このフレーム
８の外周部にはエッジ９が設けられ、このエッジ９によ
ってコーン型の振動板１０の外周部が保持されている。

【０００４】一方、振動板１０の内周部にボイスコイル
ボビン１１が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン１１にはボイスコイル１２が巻装され、このボイスコ
イル１２はプレート５及びヨーク６のセンターポール６
ａによって形成された磁気空隙７内に挿入する如くなさ
れている。１７はこのボイスコイル１２をこの磁気空隙
７内に保持するためのダンパーである。

【０００５】またスピーカボックス１の外部の所定位置
に設けられた入力端子１３よりの音声信号を接続線１４
を介してスピーカユニット３の端子１５に供給し、この
端子１５よりの音声信号を錦糸線１６を介してボイスコ
イル１２に供給する如くする。

【０００６】また、このバッフル板２のスピーカ取付孔
２ａと同一面に開口１８ａを有するバスレフ用のダクト
１８を構成する筒状体を設け、スピーカユニット３の振
動板１０の背面から出た音の位相を反転して、このダク
ト１８からスピーカボックス１の外に放射し、この振動
板１０の前面からでる音の低音域を拡げる如くしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】斯る小形のスピーカボ
ックス１を使用した小形のスピーカ装置においても、こ
のスピーカボックス１の中の空気のスティフネスの影響
でスピーカユニット３の最低共振周波数が上昇し、低域
音が得られなくなる不都合がある。

【０００８】即ち、スピーカボックス１内の空気のステ
ィフネスの変化がスピーカユニット３に影響がなければ
スピーカユニット３本来の最低共振周波数のままで変化
せず本来の低域音が得られる。

【０００９】然しながら、スピーカユニット３の振動板
１０が振動して、例えばこの振動板１０がこのスピーカ
ボックス１の内側に動いたときにこのスピーカボックス
１の中の空気のスティフネスはスピーカユニット３の振
動板１０の口径とこのスピーカボックス１の容積で決ま
るスティフネスとなり、この空気のスティフネスがスピ
ーカユニット３の振動板１０の支持系のスティフネスに
加算され、このスピーカ装置の最低共振周波数が上昇す
る。

【００１０】即ち、スピーカユニット３の振動板１０の
支持系のスティフネスをＳｏ，空気のスティフネスをＳ
ｃとし、スピーカユニット３の振動系の質量をｍ₀ とし
たとき、この最低共振周波数ｆ₀ は、 である。

【００１１】このスピーカ装置の最低共振周波数ｆ₀ が
上昇するのを少しでも解消するため従来は図８に示す如
く、ダクト１８を設けバスレフ構成としているが、この
図８に示す如きバスレフ構成のスピーカ装置において
も、スピーカボックス１の空気のスティフネスＳｃの影
響により、このスピーカ装置の最低共振周波数ｆ₀ が上
昇する不都合があった。

【００１２】本発明は斯る点に鑑みスピーカボックス内
に空気のスティフネスによって最低共振周波数を上昇す
ることのないスピーカ装置を提案せんとするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明スピーカ装置は音
放射用のスピーカユニットが取付けられたスピーカボッ
クスの中に１個の開口或いはダクトを有する気密ボック
スを設け、このスピーカボックスの中の空気のスティフ
ネスの変化がないようにしたものである。

【００１４】斯る本発明によれば、スピーカボックスの
中に１個の開口或いはダクトを有する気密ボックスを設
けたので、スピーカユニットの振動板の振動によるスピ
ーカボックスの中の容積の変化をこの１個の開口或いは
ダクトを有する気密ボックスが吸収し、このスピーカボ
ックスの中の圧力変化が吸収され、このスピーカボック
スの中の空気のスティフネスの変化が生じず、スピーカ
装置の最低共振周波数ｆ₀ は空気のスティフネスＳｃが
上昇しないので、その分だけ、低域の再生帯域が拡大さ
れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明スピ
ーカ装置の実施の形態の一例につき説明しよう。この図
１において、図８に対応する部分には同一符号を付して
示す。

【００１６】図１は本例によるスピーカ装置の縦断面図
を示し、この図１例においては、合成樹脂等により成形
される小形軽量のスピーカボックス１の前面にバッフル
板２を設け、このバッフル板２の上側にスピーカ取付孔
２ａを形成し、このバッフル板２のスピーカ取付孔２ａ
の内側にスピーカユニット３を固定する。

【００１７】このスピーカユニット３としては例えば図
１に示す如く構成する。即ちリング状マグネット４と、
このリング状マグネット４を挟むように取付けられたプ
レート５及びヨーク６とを設けて磁気回路を構成し、こ
のプレート５の内周側とヨーク６のセンターポール６ａ
と間に磁気空隙７を形成する如くする。

【００１８】また、このプレート５にはスピーカの鋼製
等の漏斗状のフレーム８が取付けられ、このフレーム８
の外周部にはエッジ９が設けられ、このエッジ９によっ
てコーン型の振動板１０の外周部が保持されている。

【００１９】一方、振動板１０の内周部にボイスコイル
ボビン１１が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン１１にはボイスコイル１２が巻装され、このボイスコ
イル１２はプレート５及びヨーク６のセンターポール６
ａによって形成された磁気空隙７内に挿入する如くなさ
れている。このボイスコイル１２をこの磁気空隙７内に
ダンパー１７により保持する如くする。

【００２０】また、スピーカボックス１の外部の所定位
置、図示例では、スピーカボックス１の後面板１９の外
面側に設けられた入力端子１３より音声信号を接続線１
４を介してスピーカユニット３の端子１５に供給し、こ
の端子１５よりの音声信号を錦糸線１６を介してボイス
コイル１２に供給する如くする。

【００２１】また、このバッフル板２のスピーカ取付孔
２ａと同一面に開口１８ａを有するバスレフ用のダクト
１８を構成する筒状体２０を設け、スピーカユニット３
の振動板１０の背面から出た音の位相を反転して、この
ダクト１８からスピーカボックス１の外に放射し、この
振動板１０の前面から出る音の低音域を拡げる如くして
いる。

【００２２】本例においては、スピーカボックス１の中
のスピーカユニット３が対向する後面板１９に、この後
面板１９に連続して比較的小容積の直方形の開口２１ａ
を有するヘルムホルツの共鳴器を構成する気密ボックス
２１を設ける。

【００２３】この場合、この気密ボックス２１の開口２
１ａの方向をこのスピーカユニット３の振動板１０の駆
動方向と同じ方向とすると共にこの開口２１ａから放射
される空気の力がこの振動板１０の駆動方向と同じ方向
となるようにする。

【００２４】以上述べた如く、本例によれば、スピーカ
ボックス１の中に１個の開口２１ａを有する気密ボック
ス２１を設けたので、スピーカユニット３の振動板１０
の振動によるスピーカボックス１の中の容積の変化をこ
の１個の開口２１ａを有する気密ボックス２１が吸収
し、このスピーカボックス１の中の圧力変化が吸収さ
れ、このスピーカボックス１の中の空気のスティフネス
Ｓｃが上昇しないので、その分だけ、低域の再生帯域が
拡大する利益がある。

【００２５】例えばスピーカユニット３の振動板１０が
前に動いたときにはヘルムホルツの共鳴器を構成する気
密ボックス２１がない場合には、スピーカボックス１の
内部の空気の圧力は弱くなるが、このときスピーカユニ
ット３の振動板１０には外部から大きな空気の圧力が加
わりスピーカユニット３の最低共振周波数ｆ₀ は上昇す
るが、本例の如くスピーカボックス１の中に開口２１ａ
を有するヘルムホルツの共鳴器を構成する気密ボックス
２１が存するときは、この気密ボックス２１から瞬時に
空気が流出して、スピーカボックス１の内部の空気の圧
力は元の平衡状態に戻る。

【００２６】即ち、スピーカボックス１の内部の空気の
圧力はスピーカユニット３の振動板１０が振動しても常
に平衡状態であるために、スピーカボックス１の内部の
容積とこの振動板１０の口径とで決まる空気のスティフ
ネスＳｃが変化せず、スピーカ装置の最低共振周波数ｆ
₀ は本来のままで上昇しない。

【００２７】実際にはスピーカボックス１の中の容積を
この気密ボックス２１の容積と２等分割したときには、
この２個の容積の圧力の平衡度は大きくなり、丁度スピ
ーカボックス２１の容積が２倍になったと等価になるの
で小形のスピーカ装置において、効果が非常に大きい。

【００２８】また、本例においては、気密ボックス２１
の開口２１ａの方向をスピーカユニット３の振動板１０
の駆動方向と同じ方向とし、開口２１ａから放射される
空気の力をこの振動板１０の駆動方向と同じにしたの
で、このスピーカユニット３の振動板１０の駆動力に、
この開口２１ａの放射の力が加算され、このスピーカボ
ックス１が固定されていれば音の放射の力が通常より強
力になり音質が改善される。

【００２９】この図１例の等価回路を図７に示す。この
図７において、Ａは音声信号源、ｍ₀ はスピーカユニッ
ト３の振動系の実効質量、Ｒ₀ はスピーカユニット３の
抵抗、Ｓｏはスピーカユニット３の支持系のスティフネ
ス、Ｓｃはスピーカボックス１の空気のスティフネス、
ｍ_B は気密ボックス２１の質量、Ｒ_B は気密ボックス２
１の抵抗、Ｓ_B は気密ボックス２１の空気のスティフネ
ス、ｍ_D は開口２１ａの質量、ｍ_D1は開口２１ａの放射
質量、Ｒ_D は開口２１ａの放射抵抗である。

【００３０】図２は本発明の実施の形態の他の例を示す
横断面図である。この図２例につきて説明するに、この
図２において図１に対応する部分には同一符号を付し、
その詳細説明は省略する。

【００３１】この図２例においては、合成樹脂等により
成形した小形軽量のスピーカボックス１の前面にバッフ
ル板２を設け、このバッフル板２の所定位置にスピーカ
取付孔２ａを形成し、このバッフル板２のスピーカ取付
孔２ａの内側にスピーカユニット３を固定する。

【００３２】この図２例においては、スピーカボックス
１の中のスピーカユニット３が対向する後面板１９に、
この後面板１９に連続して筒状のダクト２２を有するヘ
ルムホルツ共鳴器を構成する半円筒状の気密ボックス２
３を設ける。

【００３３】この場合、この気密ボックス２３のダクト
２２をスピーカユニット３に対向した位置に設けると共
にこの気密ボックス２３のダクト２２の方向をこのスピ
ーカユニット３の振動板１０の駆動方向とし、またこの
ダクト２２の開口２２ａをスピーカユニット３の背面に
対向する如く設け、このダクト２２から放射される空気
の力がこの振動板１０の駆動方向と同じ方向となるよう
にする。

【００３４】このスピーカボックス１の一方及び他方の
側面板２４ａ及び２４ｂと半円筒状の気密ボックス２３
の外周部とにより夫々後面板１９に開口２５ａ及び２６
ａを有するダクト２５及び２６を構成する如くする。

【００３５】このダクト２５及び２６は夫々バスレフを
構成し、スピーカユニット３の振動板１０の背面から出
た音の位相を反転して、夫々このダクト２５及び２６か
らスピーカボックス１の外に放射し、振動板１０の前面
から出る音の低音域を拡げる如くしている。その他は図
１例と同様に構成する。

【００３６】斯る図２例においても、図１例と同様な作
用効果が得られることは容易に理解できよう。またこの
図２の等価回路も図７と同様である。

【００３７】また、図３は本発明の実施の形態の他の例
を示す横断面図である。この図３につき説明するに、こ
の図３において、図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００３８】この図３例においては、合成樹脂等により
成形した小形軽量のスピーカボックス１の前面にバッフ
ル板２を設け、このバッフル板２の所定位置にスピーカ
取付孔２ａを形成し、このバッフル板２のスピーカ取付
孔２ａの内側にスピーカユニット３を固定する。

【００３９】この図３例においては、スピーカボックス
１の中のスピーカユニット３の後方に筒状のダクト３０
を有するヘルムホルツ共鳴器を構成する四角筒状の気密
ボックス３１を設ける。

【００４０】この場合、この気密ボックス３１のダクト
３０をスピーカユニット３とは反対側の面に設けると共
にこの気密ボックス３１のダクト３０の方向をこのスピ
ーカユニット３の振動板１０の駆動方向とし、また、こ
のダクト３０の開口３０ａを気密ボックス３１のスピー
カユニット３とは反対の面に設け、このダクト３０か
ら、放射される空気の力がこの振動板１０の駆動方向と
逆方向となるようにする。

【００４１】この図３例ではスピーカボックス１を密閉
型とし、その他は図１と同様に構成する。

【００４２】この図３例によれば、図１例同様にスピー
カボックス１の中に１個のダクト３０を有する気密ボッ
クス３１を設けたので、スピーカユニット３の振動板１
０の振動によるスピーカボックス１の中の容積の変化を
この１個のダクト３０を有する気密ボックス３１が吸収
し、このスピーカボックス１の中の圧力変化が吸収さ
れ、このスピーカボックス１の中の空気のスティフネス
Ｓｃが上昇しないので、その分だけ、低域の再生帯域が
拡大する利益がある。

【００４３】また、この図３例においては気密ボックス
３１のダクト３０の方向をスピーカユニット３の振動板
１０の駆動方向と同じ方向とし、ダクト３０の開口３０
ａから放射される空気の力をこの振動板１０の駆動方向
と逆となるようにしたので、このスピーカユニット３の
振動板１０の駆動力の方向とこのダクト３０の放射の力
の方向とが反対になり、小形軽量スピーカボックス１は
互い支え合って動きにくくなり、低音の放射の力は非常
に強くなり音質の改善が出来る利益がある。

【００４４】また、図４は本発明の実施の形態の他の例
を示す横断面図である。この図４例につき説明するに、
この図４において図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００４５】この図４例においては合成樹脂等により成
形した円筒状の小形軽量のスピーカボックス１の前面に
バッフル板２を設け、このバッフル板２の所定位置にス
ピーカ取付孔２ａを形成し、このバッフル板２のスピー
カ取付孔２ａの内側にスピーカユニット３を固定する。

【００４６】この図４例においては、この円筒状のスピ
ーカボックス１の中のスピーカユニット３の後方に、筒
状のダクト４０を有するヘルムホルツ共鳴器を構成する
スピーカユニット３の対向面が平坦な略円筒状の気密ボ
ックス４１を設ける。

【００４７】この場合、この気密ボックス４１のダクト
４０をスピーカユニット３とは反対側に設けると共にこ
の気密ボックス４１のダクト４０の方向をスピーカユニ
ット３の振動板１０の駆動方向とし、またこのダクト４
０の開口４０ａを気密ボックス４１のスピーカユニット
３とは反対側に設け、このダクト４０から放射される空
気の力がこの振動板１０の駆動方向と逆方向となるよう
にする。

【００４８】この図４例では、図３例同様にスピーカボ
ックス１を密閉型とし、その他は図１と同様に構成す
る。斯る図４例においても図３例と同様の作用効果が得
られることは容易に理解できよう。

【００４９】更に、図５は本発明の実施の形態の更に他
の例を示す横断面図である。この図５例につき説明する
に、この図５において、図３に対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。

【００５０】この図５例は図３例のスピーカボックス１
内の気密ボックス３１の両側に夫々後面板１９に開口３
２ａ及び３３ａを有する筒状のダクト３２及び３３を設
けたものである。

【００５１】このダクト３２及び３３は夫々バスレフを
構成し、スピーカユニット３の振動板１０の背面から出
た音の位相を反転して夫々このダクト３２及び３３から
スピーカボックス１の外に放射し、振動板１０の前面か
ら出る音の低音域を拡げる如くしている。

【００５２】この図５例はその他は図３例と同様に構成
する。斯る図５例は図３例と同様の作用効果が得られる
ことは容易に理解できよう。

【００５３】更に、また図６は本発明の実施の形態の他
の例を示す横断面図である。この図６例につき説明する
に、この図６において、図４に対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。

【００５４】この図６例は図４例の円筒状のスピーカボ
ックス１の後方側のスピーカユニット３とダクト４０と
の中心線を結ぶ線に対して所定の対称位置に夫々このス
ピーカボックス１の後方側に開口４２ａ及び４３ａを有
する筒状の同形のダクト４２及び４３を設けたものであ
る。

【００５５】このダクト４２及び４３は夫々バスレフを
構成し、スピーカユニット３の振動板１０の背面から出
た音の位相を反転して夫々このダクト４２及び４３から
スピーカボックスの外に放射し、振動板１０の前面から
出る音の低音域を拡げる如くしている。

【００５６】また本例ではダクト４２及び４３をスピー
カボックス１の後方側のスピーカユニット３とダクト４
０との中心線を結ぶ線に対称に設けたのでこのダクト４
２及び４３の放射の力のバランスが取れ、このスピーカ
ボックス１が動いたりすることがない。

【００５７】この図６例はその他は図４例と同様に構成
する。斯る図６例は図４例と同様に図３例と同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。

【００５８】尚、スピーカユニット３としては上述例に
限らず磁気シールド形スピーカユニット、シールドカバ
ーを設けた防磁形スピーカユニット等、各種のスピーカ
ユニットを用いることができる。

【００５９】また本発明は上述例に限らず本発明の要旨
を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ること
は勿論である。

【００６０】

【発明の効果】本発明によればスピーカボックスの中に
１個の開口或いはダクトを有する気密ボックスを設けた
ので、スピーカユニットの振動板の振動によるスピーカ
ボックスの中の容積の変化をこの１個の開口或いはダク
トを有する気密ボックスが吸収し、このスピーカボック
スの中の圧力変化が吸収され、このスピーカボックスの
中の空気のスティフネスの変化が生じず、スピーカ装置
の最低共振周波数ｆ₀ は空気のスティフネスＳｃが上昇
しないので、その分だけ、低域の再生帯域が拡大される
利益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スピーカ装置の実施の形態の一例を示す
縦断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の他の例を示す横断面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態の他の例を示す横断面図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態の他の例を示す横断面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態の他の例を示す横断面図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態の他の例を示す横断面図で
ある。

【図７】図１の等価回路を示す線図である。

【図８】従来のスピーカ装置の例を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…スピーカボックス、２…バッフル板、３…スピーカ
ユニット、２１，２３，３１，４１…気密ボックス、２
１ａ，２２ａ，３０ａ，４０ａ…開口、２２，３０，４
０…ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 明広 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会 社内 (72)発明者 渡辺 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会 社内 (72)発明者 徳重 賢二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会 社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音放射用のスピーカユニットが取付けら
   れたスピーカボックスの中に１個の開口或いはダクトを
   有する気密ボックスを設け、前記スピーカボックスの中
   の空気のスティフネスの変化がないようにしたことを特
   徴とするスピーカ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスピーカ装置において、 前記気密ボックスの開口或いはダクトの方向を前記スピ
   ーカユニットの振動板の駆動方向と同じ方向とすると共
   に前記開口或いはダクトから放射される空気の力が前記
   振動板の駆動方向と同じ方向としたことを特徴とするス
   ピーカ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスピーカ装置において、 前記気密ボックスの開口或いはダクトの方向を前記スピ
   ーカユニットの振動板の駆動方向と同じ方向とすると共
   に前記開口或いはダクトから放射される空気の力が前記
   振動板の駆動方向と逆方向としたことを特徴とするスピ
   ーカ装置。